خلايا نحل سداسية تنتج الطاقة
ترتفع مروحة إي-126 في ولاية بادن فورتمبرغ الألمانية 189 مترًا، وتزن 2800 طن، ويبلغ طول كل شفرة فيها نحو 131 مترًا، في حين لا يزيد قطر مروحة خلية النحل، التي أنتجها الضلاب في جامعة زيورخ، عن 150 سم.
وفكرة طلبة جامعة زيورخ، قسم التقنية البيئية، واضحة ومفيدة، وهي نقل إنتاج الكهرباء من الرياح من سواحل البحار والسهول إلى المدن، وتحقيق الطفرة التي حققتها الطاقة الشمسية، عبر التوصل بالمراوح الصغيرة إلى مستوى ما تنتجة المراوح الضخمة. وإذا كانت كلفة المراوح الضخمة بالملايين، فإن كلفة إنتاج مراوح خلايا النحل بسيطة، ويمكن لصاحب أي بيت أن يقتنيها.
تم ترشيح المشروع سلفًا لنيل جائزة الابتكار للعام 2014 في سويسرا، ويعد الطلبة بمواصلة تطوير التقنية وصولًا إلى خلايا نحل أصغر، وإلى طاقة أكبر. وتعاون الطلاب مع مهندسن بيئين، ومهندسي مدن، من أجل دراسة تيارات الريح في شوارع وساحات زيورخ قبل أن يتوصلوا إلى أن تقاطعات الشوارع وحافات الأبنية، تزيد من سرعة الرياح فوق السطوح، خصوصًا فوق البيوت والأبنية المستوية.
تزيد سرعة الريح
بعد الكشف عن سطوح المدينة الملائمة للمراوح، بحثت مجموعة الشباب المخترعين، الذين اسسوا شركة "اوربان فلو - URBANflow" عن أفضل الأشكال المناسبة لتعزيز سرعة الرياح. ووجد الطلبة في الشكل السداسي لخلايا النحل أفضل شكل يعمل على لم الرياح في بؤرته، كما تلم العدسة المقعرة الضوء وتقوي سرعة تيار الهواء داخلها. وتزداد فاعلة مروحة الهواء السداسية ويرتفع إنتاج ىالكهرباء منها كلما زادت سرعة الرياح.
بعد الكشف عن سطوح المدينة الملائمة للمراوح، بحثت مجموعة الشباب المخترعين، الذين اسسوا شركة "اوربان فلو" عن أفضل الأشكال المناسبة لتعزيز سرعة الرياح. ووجد الطلبة في الشكل السداسي لخلايا النحل أفضل شكل يعمل على لم الرياح في بؤرته، كما تلم العدسة المقعرة الضوء وتقوي سرعة تيار الهواء داخلها. وتزداد فاعلة مروحة الهواء السداسية ويرتفع إنتاج ىالكهرباء منها كلما زادت سرعة الرياح.
ولأن من المفروض رفع المراوح إلى أعلى البيوت، لا بد أن تكون خفيفة الوزن، لكن بشرط أن تكون قابلة للتثبيت بشكل محكم على السطح. فاقتلاعها بواسطة الرياح وسقوطها في الشوارع المزدحمة قد يؤدي إلى كوارث لابد من تجنبها. لذا استخدموا المواد الصناعية والسبائك الخفيفة في صناعة هياكل خلايا النحل ومراوحها، كما جعلوا لها قوائم من الألمنيوم الخفيف.
ويرتفع إنتاج الكهرباء من الرياح، في النموذج الأول من مراوح خلايا النحل، إلى 400 واط، وهذا يعني أن مجموعة خلايا يمكن أن تكفي منزلًا، أو مبنى، بحسب حجمه وعدد الاشخاص فيه. وللمقارنة فان إنتاج الخلية المذكور يعادل إنتاج مترين مربعين من أفضل ألواح الخلايا الضوئية التي تنتج الطاقة من نور الشمس.
مع ذلك، لاتجد فينيسا شرودر، من مجموعة "اوربان فلو"، في مراوح خلايا النحل منافسًا لمصادر الطاقة البديلة الأخرى، وخصوصًا الطاقة الشمسية، وإنما مكملًا لها. وذكرت شرودر أن مدن أوربا أكثر ملاءمة لمراوح خلايا النحل من ألواح الطاقة الشمسية، لأن الشمس لاتشرق في وسط وشمال أوروبا بشكل دائم.
سيجري نصب أول خلايا مراوح النحل المروحية فوق مبنى الجامعة التقنية في زيورخ، على سبيل التجربة. وعبرت شرودر عن سرورها بترشيح المجموعة لنيل جائزة الابتكار، وقالت إن الخطوة القادمة ستكون البحث عن شركة داعمة بغية الانتقال من التجارب إلى الإنتاج الكبير.
عمل أفراد المجموعة على إنتاج أجساد المراوح السادسية الشكل من البلاستيك الشفاف المقوى بالزجاج، وهو ما منح الخلايا قورة اضافية لمقاومة الهواء وعوامل الطقس، والأهم أنه زودها بوزن خفيف. وتم تصنيع شفر المراوح من ألياف كربون لاتنكسر بسهولة مثل الألياف المستخدمة في انتاج التجهيزات الرياضية.
اما الهيكل السداسي الشكل فقد تم تصنيعه، بدعم من جامعة زيورخ التقنية، من الألومنيوم الخفيف القوي، وتم طلاء كافة المكونات الخارجية بطلاء خاص لا ينخدش بسهولة، ولا يتأثير بعوامل المناخ مثل الرطوبة والثلج وسرعة الريح.
المشكلة الأساسية التي ينبغي التنغلب عليها لاحقًا، أي عند الإنتاج للسوق، هي وزن الأعمدة الحاملة لمراوح خلايا النحل. إذ يبلغ وزن وحدة مؤلفة من 10 خلايا من المراوح السداسية نحو 120 كغم، لكن وزن القوائم يشكل معظم هذا الوزن.
ماجد الخطيب - إيلاف
مقالات و أَخبار أُخرى
